هفت افزودنی کاربردی در ساخت بتن

بتن ماده ای است مرکب که دارای انبوهی از حفرات، ریز ترک ها و لوله های مویین در ریز ساختار خود می باشد. این ناپیوستگی های طبیعی میان اجزای تشکیل دهنده ی بتن، سبب بروز برخی نواقص در عملکرد سازه های بتنی می گردد. از بزرگترین نواقص بتن های معمولی که تخلخل و نفوذپذیری بالایی دارند می توان به نشت آب و سیالات دیگر از میان شکاف و ترکهای موجود در بتن اشاره کرد. نفوذ آب به داخل جسم بتن علاوه بر ایجاد صدمات ظاهری در نمای بتن، موجب بروز خسارات شدید سازه ای همچون خوردگی آرماتورهای مدفون، یخ زدگی در هوای سرد و گسترش درزها و شکاف ها و در نتیجه کاهش مقاومت می گردد.

 امروزه اکثر بتن ها با استفاده از یک یا چند مورد از افزودنی های بتن ساخته می شوند و تقریباً تولید بتن بدون افزودن آنها چندان مناسب و کارآمد نیست. افزودنی ها علاوه بر افزایش خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و دوام بتن ها موجب کاهش هزینه ها و افزایش تولید نیز می گردد. هزینه ی هر کدام از این نوع افزودنی ها بسته به مورد مصرف و کیفیت آنها متفاوت است.

کندگیر کننده ها در مخلوط بتن با ایجاد تأخیر در واکنش های شیمیایی میان سیمان و آب (فرآیند هیدراتاسیون)، گیرش بتن را به تعویق می اندازند. این نوع از افزودنی ها باعث کاهش دمای تولید شده در مخلوط بتن می گردند و به این طریق مدت زمان گیرش مخلوط را افزایش می دهند. از مهمترین کاربردهای این نوع افزودنی در صنعت بتن می توان به مصرف آنها در روسازی های بتنی اشاره نمود که استفاده از آنها در مخلوط بتن موجب افزایش زمان برای پرداخت سطوح بتنی، کاهش هزینه های نصب بچینگ پلانت در محل کارگاه و همچنین موجب حذف یا کاهش چشمگیر درزهای سرد می گردد. همچنین در بتن ریزی های حجیم مانند سدهای بتنی، عرشه ی پل ها و پی سازه های مرتفع، باید از کندگیر کننده های بتن به عنوان عاملی برای کنترل دمای بالای مخلوط بتن و جلوگیری از ترک های محتمل استفاده نمود. اغلب کندگیر کننده ها عملکردی مشابه با مواد کاهنده ی آب داشته و طبیعتاً مقداری حباب هوا نیز وارد جسم بتن می نمایند.

برای مطالعه راجع به آب بند کردن بتن می توانید به این بخش مراجعه فرمایید.

حباب هوای محبوس در بتن موجب افزایش دوام بتن در برابر سیکل های ذوب و یخبندان می شود. استفاده از این نوع افزودنی ها در بتن موجب افزایش کارایی مخلوط بتن تازه در مقایسه با بتن های فاقد افزودنی هواساز می گردد. همچنین از وقوع پدیده هایی همچون جداشدگی و یا آب انداختگی نیز جلوگیری به عمل می آورند. استفاده از آنها در مناطق سرد و یخبندان به شدت مورد توصیه واقع شده است چراکه دوام بتن در برابر یخ زدگی و سیکل های ذوب و یخبندان را تضمین می نماید. این ماده در واقع از وقوع ترک خوردگی هایی که ناشی از تنش های یخ زدگی در بتن و تغییر حجم آب در هوای سرد می باشد، به شکل قابل توجهی جلوگیری می نماید. افزودنی های هوازا تقریباً با تمامی مخلوط های بتن سازگاری دارند. قابل ذکر است که به طور کلی با افزودن حدود یک درصد ماده ی هوازا، تقریباً 5 درصد کاهش مقاومت فشاری قابل پیش بینی خواهد بود.

افزودنی های کاهنده ی آب عاملی مؤثر جهت کاهش نسبت آب به سیمان در ساخت مخلوط های بتنی می باشد. با استفاده از این ماده در مخلوط بتن میتوان مقدار سیمان مصرفی را نیز به شکل قابل توجهی کاهش داد بدون آنکه در مقاومت مشخصه ی طرح اختلاط بتن خللی ایجاد گردد. هرچه در مخلوط بتن سیمان کمتری مصرف شود، علاوه بر کاهش هزینه های تولید بتن، گاز مخرب دی اکسید کربن کمتری نیز تولید شده و انرژی بیشتری نیز ذخیره می گردد. استفاده از این افزودنی موجب افزایش کارایی بتن و جایدهی راحت تر آن در قالب می شود. کاهنده های آب کاربرد فراوانی دارند از جمله بتن مورد استفاده در عرشه ی پل ها، بتن های خودمتراکم، سطوح نمایان (اکسپوز) و ...

از این ماده می توان برای تسریع در روند رشد مقاومت بتن و همچنین کاهش مدت زمان گیرش مخلوط بتن یا ملات بهره برد. از کلسیم کلرید می توان به عنوان رایج ترین ماده در ترکیبات زودگیر کننده ها اشاره کرد که البته به دلیل افزایش فعالیت خوردگی آرماتورهای مدفون در بتن چندان مناسب نیستند. اگرچه می توان با اتخاذ راهکارهایی همچون تراکم کافی، میزان کافی کاور یا پوشش بر روی آرماتور ها، استفاده از طرح اختلاط مناسب و ... از خطر خوردگی فولاد تا حد زیادی مصون ماند. استفاده از افزودنی های زودگیر کننده خصوصاً برای بتن ریزی در هوای سرد و تغییر خصوصیات بتن از جمله زمان گیرش بتن بسیار مناسبند.

این ماده در حین اختلاط بتن یا ملات به آن افزوده می شود. این نوع افزودنی می تواند جمع شدگی ناشی از خشک شدن اولیه و نهایی را کاهش دهد. ماده ی کاهنده ی جمع شدگی در مواردی به کار می رود که ترک های ناشی از جمع شدگی مشکلات دوامی برای بتن بوجود می آورند و یا مواقعی که تعداد زیادی از این نوع ترک ها به دلایل فنی و اقتصادی قابل توجیه نباشد. استفاده از مواد افزودنی کاهنده ی جمع شدگی در برخی شرایط، رشد مقاومت در سنین اولیه و نهایی را کند می نماید.

مهمترین کاربرد افزودنی فوق روان کننده در مخلوط های بتن، تولید بتن هایی با روانی بالا (در حدود 7 تا 9 اینچ) جهت استفاده در مقاطع پُر آرماتور (مقاطع با تراکم زیاد میلگرد) و یا مقاطعی که به هر دلیلی نمی توان به خوبی آن را ویبره زد و متراکم ساخت، می باشد. کاربرد مهم دیگر آنها، تولید بتن های پر مقاومت با نسبت آب به سیمان 3/0 الی 4/0 است. فوق روان کننده ها با انواع سیمان ها سازگاری مناسبی داشته و کارایی مخلوط را تا حد زیادی بهبود می بخشند. این کارایی بالا موجب دوام بتن در برابر پدیده هایی همچون سیکل ذوب و یخبندان می شود، اما باید توجه نمود این کارایی بالا ناشی از حباب زایی فوق روان کننده در مخلوط بتن نباشد.

برای دیدن محصولات روان کننده داریس شیمی به این صفحه مراجعه کنید.

ماده ی جلوگیری از خوردگی فولاد به عنوان یکی از مواد افزودنی خاص مورد بررسی قرار می گیرد. این ماده سرعت خوردگی آرماتورهای مدفون در بتن را کاهش می دهد. استفاده از این ماده در مخلوط بتن می تواند به طرز چشمگیری هزینه های تحمیلی ناشی از خوردگی آرماتورها در طول عمر مفید سازه ها (حدود 30 الی 40 سال) را کاهش دهد. این افزودنی تأثیر چندانی بر روی مقاومت نهایی بتن نخواهد داشت و تنها ممکن است رشد مقاومت آن را در سنین اولیه افزایش دهد. مواد مانع خوردگی که بر مبنای کلسیم نیترات تولید شده اند ممکن است زمان گیرش بتن را با توجه به دمای عمل آوری، کاهش دهند مگر در مواردی که در فرمول ساخت آنها از نوعی کندگیر کننده استفاده شود تا اثر زودگیری آنها را خنثی نماید.

محصولات آب بند بتن داریس شیمی را می توانید این بخش مشاهده فرمایید.